高考中的导数:三次函数
高考含参三次函数题型分析
高考含参三次函数题型分析天津四中 刘力三次函数作为一个重要函数,经常作为高考考查重点出现,同学们有必要熟练掌握三次函数的图象及相关性质,能够熟练、条理清晰的解决三次函数问题。
我们经常会面对作为解答题出现的含参三次函数问题,下面就以最近几年高考试题为例,解决三次函数含参问题,并寻找其中求解规律。
我们知道导数是研究函数的重要工具,三次函数的导数是二次函数,正因如此,三次函数问题的解决往往关键转化为二次函数问题,如二次函数方程根的问题,二次不等式解集问题等常见题型。
首先,回顾一下三次函数32图象【题型1】含参三次函数单调性问题 例一 (08全国 文 21 )已知函数f (x)=x 3+a x 2+x+1,a ∈R.(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)设函数f(x)在区间(-21,33-)内是减函数,求a 的取值范围. 解法分析:对于问题(Ⅰ)我们往往采用的解题思路是:求函数d cx bx ax x f +++=23)(的导数为c bx ax x f ++='23)(2然后往往按以下步骤进行讨论分析。
(1) 讨论导数二次项系数是否为零 (2) 讨论导数判别式∆(3) 0≤∆ 则原函数为单调增(减)函数(4) 0>∆ 求导函数等于0时的根,并比较根的大小 (5) 结合到导函数图象,得出三次函数单调性 下面我们按照这个思路解决一下1)(23+++=x ax x x f 则123)(2++='ax x x f(1)讨论导数二次项系数是否为零 (2)讨论判别式∆∆=1242-a(3)0≤∆,则原函数为单调增(减)函数即0≤∆时,33≤≤-a ,0)(≥'x f 恒成立,则)(x f 为单调增函数,单调增区间为),(+∞-∞(4)0>∆ 求导函数等于0时的根,并比较根的大小0>∆时,3>a 或3-<a 时,0)(='x f 存在零解,此时3321---=a a x3322-+-=a a x 显然12x x >, (5)结合到导函数图象,得出三次函数单调性 所以此时函数)(x f 的单调递增区间为)33,(2----∞a a 和),33(2+∞-+-a a 单调递减区间为)33,33(22-+----a a a a对于问题(Ⅱ)设函数f(x)在区间(-21,33-)内是减函数,求α的取值范围. 往往转化为二次函数不等式问题,采用根的分布数形结合、主参分离求最值、求根公式三种方法解决。
三次函数
第28关:三次函数专题—全解全析一、定义:定义1、形如的函数,称为“三次函数”(从函数解析式的结构上命名)定义2、三次函数的导数,把叫做三次函数导函数的判别式二、三次函数图象与性质的探究:1、单调性一般地,当时,三次函数在上是单调函数;当时,三次函数在上有三个单调区间(根据两种不同情况进行分类讨论)2、对称中心三次函数是关于点对称,且对称中心为点,此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。
证明:设函数的对称中心为(m,n)。
按向量将函数的图象平移,则所得函数是奇函数,所以化简得:上式对恒成立,故,得,。
所以,函数的对称中心是()。
可见,y=f(x)图象的对称中心在导函数y=的对称轴上,且又是两个极值点的中点,同时也是二阶导为零的点。
3、三次方程根的问题(1)当△=时,由于不等式恒成立,函数是单调递增的,所以原方程仅有一个实根。
(2)当△=时,由于方程有两个不同的实根,不妨设,可知,为函数的极大值点,为极小值点,且函数在和上单调递增,在上单调递减。
此时:①若,即函数极大值点和极小值点在轴同侧,图象均与轴只有一个交点,所以原方程有且只有一个实根。
②若,即函数极大值点与极小值点在轴异侧,图象与轴必有三个交点,所以原方程有三个不等实根。
③若,即与中有且只有一个值为0,所以,原方程有三个实根,其中两个相等。
4、极值点问题若函数f(x)在点x0的附近恒有f(x)≥f(x) (或f(x)≤f(x)),则称函数f(x)在点x0处取得极大值(或极小值),称点x为极大值点(或极小值点)。
当时,三次函数在上的极值点要么有两个。
当时,三次函数在上不存在极值点。
5、最值问题函数若,且,则:;三、三次函数与导数专题:1. 三次函数与导数例题例1. 函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若函数在区间(1,2)是增函数,求的取值范围.解:(Ⅰ),的判别式△=36(1-a).(ⅰ)当a≥1时,△≤0,则恒成立,且当且仅当,故此时在R上是增函数.来自QQ群3(ⅱ)当且,时,有两个根:,若,则, 当或时,,故在上是增函数;当时,,故在上是减函数;若,则当或时,,故在和上是减函数;当时,,故在上是增函数;(Ⅱ)当且时,,所以当时,在区间(1,2)是增函数.当时,在区间(1,2)是增函数,当且仅当且,解得.综上,的取值范围是.例 2. 设函数,其中。
(完整版)专题三导数与三次函数
7 ∴33332222mamambbmmccm 由155fabc ∴32532mmm 6m ∴23ma,39,2122mbcm 2、若函数32111132fxxaxax在区域1,4内为减函数,在区间6,上为增函数,试求实数a的取值范围。(2004全国卷) 解:21fxxaxa 令0fx解得11x,21xa ①当11a即2a时,fx在1,上为增函数,不合题意 ②当11a即2a时,函数fx在,1上为增函数,在1,1a内为减函数,在1,a上为增函数,依题意应有: 当1,4x时,0fx,当6,x时,0fx 所以416a,解得 57a 综上,a的取值范围是5,7 3、已知函数323fxaxbxx在1x处取得极值, ⑴讨论1f和1f是函数fx的极大值还是极小值; ⑵过点0,16A作曲线yfx的切线,求此切线方程。(2004天津)
3 x ,1 -1 (-1,1) 1 1, fx + 0 - 0 + ()fx 极大值 极小值 ∴()fx的单调递增区间是,1和1, ()fx的单调递减区间是1,1 当1x时,fx有极大值311312faa 当1x时,fx有极小值311312faa 要使()fx有一个零点,需且只需2020aa,解得2a 要使()fx有二个零点,需且只需2020aa,解得2a 要使()fx有三个零点,需且只需2020aa,解得22a 变式五、已知函数33,0fxxxa,如果过点,2Aa可作曲线yfx的三条切线,求a的取值范围 解:设切点为00,xy,则233fxx ∴切线方程000yyfxxx 即 2300332yxxx ∵切线过点A,2a ∴23002332xax 即 320023320xaxa ∵过点,2Aa可作yfx的三条切线 ∴方程有三个相异的实数根
三次函数专题.doc
三次函数专题一全解全析一、定义:定义1、形如y = a^^bx2^cx^d(a^0)的函数,称为“三次函数”(从函数解析式的结构上命名)定义2、三次函数的导数/ = 3a? + 2Z>x+c(a^0),把△ = 42?-12ac叫做三次函数导函数的判別式由于三次函数的导函数是二次函数,而二次函数是高中数学中的重要内容,所以三次函数的问题,已经成为高考命题的一个新的热点和亮点。
二、三次函数图象与性质的探究:1、单调性般地,当沪-纭SO时,三次函数y = ax3 ^bx2 ^cx^d(a^0)在R上是单调函数;当沪一如>0时,三次函数尹=ax3 +cx + N(a工0)在R上有三个单调区间(根据。
> 0,。
< 0两种不同情况进行分类讨论)2、对称中心三次函数/(x) = ax3# 0)是关于点对称,且对称屮心为点(-$,»/(-纟■)),3a 3a此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。
证明:设函数/(X)= +0戏+cx + d(aM0)的对称中心为(ni, n)。
按向量了・(-加,-刃)将函数的图象平移,则所得函数是奇函数,所以/(x+w) +/(-x +w)- 2n = 0化简得:+ +cm十d -n = 0_ b上式对x € A ffi成立,故3wa + b = 0,得w=,3aam+cM+d = /(一一)。
3a所以,函数y = ax3 +Z>x2 +cx+rf(a^O)的对称中心是(一£,,(-冷)。
可见,y=f(x)图象的对称中心在导函数y =广(力的对称轴上,且又是两个极值点的中点, 同时也是二阶导为零的点。
3、三次方程根的问题(1)当厶=4b2-12ac<0时,由于不等式/^)>0恒成立,函数是单调递增的,所以原方程仅有一个实根。
(2)当厶=4沪-12ac >0时,由于方程/W=0有两个不同的实根心,乃,不妨设心<乃,可知,(兀/(心))为函数的极大值点,(乃,/(乃))为极小值点,且函数y = /(z)在(一8/J和(X2,-KO)上单调递增,在[x p X2]上单调递减。
三次函数的性质和图像
投资决策分析:在金融领域,三次函数可以用于分析投资组合的风险和回 报,以及股票价格的预测。
资源分配问题:在资源分配问题中,三次函数可以用来解决如何将有限的 资源分配到各个领域,以最大化整体效益的问题。
在其他领域的应用
物理学:三次函数在描述物理现象和解决物理问题中有着广泛的应用,例如振动、波动、 热传导等。
经济学:三次函数在经济学中用于描述经济现象和预测经济趋势,例如预测股票价格、 消费需求等。
生物学:三次函数在生物学中用于描述生长曲线、繁殖率等,例如描述细菌生长、动物 繁殖等。
计算机科学:三次函数在计算机科学中用于图像处理、信号处理等,例如图像的缩放、 旋转和平移等。
05
三次函数与其他函数的 比较
感谢您的观看
汇报人:XX
单调性
单调递增:当导数大于0时,函数在对应区间内单调递增 单调递减:当导数小于0时,函数在对应区间内单调递减 单调性的判断:通过求导数并分析导数的符号来判断单调性 单调性的应用:利用单调性研究函数的极值、最值等问题
极值点
极值点的定义:三次函数图像上函数值发生变化的点 极值点的位置:函数图像上凹凸部分的分界点 极值点的求法:通过导数求出极值点的横坐标,再代入原函数求出纵坐标 极值点的性质:极值点处的函数值大于或小于其邻近点的函数值
与指数函数的比较
定义域:三次函数 定义域为全体实数, 而指数函数定义域 为正实数
函数值:三次函数 在定义域内连续且 可导,而指数函数 在定义域内连续但 不可导
单调性:三次函数 可以具有单调递增 、递减或先增后减 等变化趋势,而指 数函数在定义域内 单调递增
奇偶性:三次函数 既可能是奇函数也 可能是偶函数,而 指数函数是偶函数
高中数学导数大题八类题型总结
导数-大题导数在大题中一般作为压轴题出现,其复杂的原因就在于对函数的综合运用:1.求导,特别是复杂函数的求导2.二次函数(求根公式的运用)3.不等式:基本不等式、均值不等式等4.基本初等函数的性质:周期函数、对数函数、三角函数、指数函数5.常用不等式的巧妙技巧:1/2<ln2<1,5/2<e<3导数大题最基本的注意点:自变量的定义域1.存在性问题2.韦达定理的运用3.隐藏零点4.已有结论的运用5.分段讨论6.分类讨论7.常见不等式的应用8.导数与三次函数的利用1. 存在性问题第(1)问有两个未知数,一般来说,双未知数问题要想办法合并成一个未知数来处理合并成一个未知数后利用不等式1.存在性问题(2)问将有且仅有一个交点分成两部分证明,分别证至多存在一个交点与必然存在交点:证明必然存在交点是单纯的找“特殊点”问题高考导数大题中的存在性问题,最后几乎都会变成零点的存在性问题要点由于只关注零点的存在性,因此就没有必要对t(x)求导讨论其单调性,直接使用零点定即可。
(2)问先对要证明的结论进行简单变形:证毕韦达定理的使用(1)问是常规的分类讨论问题隐零点设而不求,代换整体证明对称轴已经在-1右侧,保证有零点且-1处二次函数值大于0两道例题都是比较简单的含参“隐零点”问题,总之就是用零点(极值点)反过来表示参数再进行计算一些比较难的题目,一般问题就会进行一定提示,如利用(2)问提示(3)问,其难点就在于知道要利用已有结论,但无从下手第(1)问分类讨论问题,分离变量做容易导致解题过于复杂(2)问将不等式两边取对数之后思路就很清晰了(1)(2)分别证明两个不等号即可化到已知的结论上()()()()()()()()()()()()''''1101,0,1,0;1,,00,11,110f x x xx f x x f x x f x f x x x x f x f =->=∈>∈+∞<∈∈+∞==为的零点于是在上单调递增,在上单调递减是的极大值点,(3)问需要利用(2)问结论才能比较顺利的证明利用(2)中结论第(1)问是一个比较简单的存在型问题分段)高考导数大题除求导外,隐藏零点、韦达定理、极值点偏移、二,三阶导等技巧,都是附加的技巧,导数的核心,是分类讨论的考察,高考题多数绕不开分类讨论。
导数与三次函数的关系
通过乘法法则和链式法则,将原函数进行求导,得到 导数表达式。
注意事项
在计算过程中,需要注意各项的系数和变量的指数变 化。
三次函数导数的性质
单调性
通过导数的符号判断函 数的单调性,若导数大 于0,函数单调递增; 若导数小于0,函数单 调递减。
极值点
导数为0的点称为临界 点或驻点,是函数值可 能发生变化的点,即极 值点。
数学教育改革
在数学教育领域,如何更好地教授导数与三次函数的关系,将直接 影响学生理解和应用数学的能力。
未来研究方向
对于导数与三次函数关系的深入研究,将推动数学理论和应用的不 断发展,为解决复杂问题提供更多有效工具。
THANKS
谢谢
凹凸性
通过求二阶导数判断函 数的凹凸性,二阶导数 大于0,函数为凹函数; 二阶导数小于0,函数 为凸函数。
三次函数导数的几何意义
切线斜率
导数在某一点的值表示该点处切线的斜率。
函数变化率
导数表示函数在某一点附近的变化率,即函 数值增量与自变量增量的比值。
单调区间
通过导数的符号变化,可以确定函数的单调 区间。
优化问题求解
导数在优化问题中扮演关键角色,如最大值和最小 值问题,通过求导可以找到使函数取得极值的点。
近似计算
在科学、工程和经济学中,经常需要估算函 数的近似值,导数有助于更精确地估计这些 值。
导数与三次函数关系在数学中的地位
连接初等与高等数学
导数与三次函数的关系是初等数学与 高等数学之间的桥梁,帮助学习者逐
VS
极值判断
在找到极值点后,我们可以进一步判断这 些点是极大值还是极小值。如果函数在极 值点左侧递增,右侧递减,则该点为极大 值;如果函数在极值点左侧递减,右侧递 增,则该点为极小值。
专题14 三次函数(学生版) -2025年高考数学压轴大题必杀技系列导数
专题14 三次函数函数与导数一直是高考中的热点与难点, 我们知道二次函数是重要的且具有广泛应用的基本初等函数,学生对此已有较为全面、系统、深刻的认识,并在某些方面具备了把握规律的能力,由于三次函数的导数是二次函数,我们可以利用二次函数深入研究三次函数的图象与性质,这使得三次函数成为高考数学的一个热点.(一)三次函数的单调性由于三次函数()f x 的导数()f x ¢是二次函数,我们可以利用()0f x ¢=根的情况及根的分布来研究三次函数的单调性,特别是含有参数的三次函数的单调性通常要借助二次方程根的分布求解.【例1】(2024届青海省部分学校高三下学期联考)已知函数()()3211132f x x mx m x =+-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有3个不同的零点,求m 的取值范围.【解析】(1)()()()()2111f x x mx m x x m =+-+=-++¢,令()0f x ¢=,解得1x =或1x m =--,①当11m -->,即2m <-时,由()0f x ¢>得1x <或1x m >--;由()0f x ¢<得11x m <<--,所以()f x 在(),1¥-和()1,m ¥--+上单调递增;在()1,1m --上单调递减;②当11m --=,即2m =-时,()0f x ¢³恒成立,所以()f x 在R 上单调递增;③当11m --<,即2m >-时,由()0f x ¢>得1x >或1x m <--;由()0f x ¢<得11m x --<<,所以()f x 在(),1m ¥---和()1,¥+上单调递增;在()1,1m --上单调递减;综上,当2m <-时,()f x 在(),1¥-和()1,m ¥--+上单调递增;在()1,1m --上单调递减;当2m =-时,()f x 在R 上单调递增;当2m >-时,()f x 在(),1m ¥---和()1,¥+上单调递增;在()1,1m --上单调递减.(2)因为()f x 有3个零点,所以2m ¹-,当2m >-时,极大值()()221163m f m m æö--=++ç÷èø;极小值()12123f m =--,所以()22106312023m m m ìæö++>ç÷ïïèøíï--<ïî,解得43m >-且1m ¹-,当2m <-时,极大值()12123f m =--;极小值()()221163m f m m æö--=++ç÷èø,所以()22106312023m m m ìæö++<ç÷ïïèøíï-->ïî,解得4m <-,综上,m 的取值范围为()()4,4,11,3¥¥æö--È--È-+ç÷èø.(二)过平面上一点P 作三次函数图象的切线的条数1.此类问题一般是先设出切点Q ()(),t f t ,写出曲线()f x 在x t =处的切线方程,把点P 坐标代入,整理出一个关于t 的三次方程,该方程实根个数就是切线条数.2.以三次函数为 bx ax x f +=3)(为例,研究一下三次函数的切线问题:若M (x 1,y 1)是三次曲线bx ax x f +=3)(上的任一点,设过M 的切线与曲线y=f (x )相切于(x 0,y 0),则切线方程为))((000x x x f y y -¢=-,因点M 上此切线上,故))((01001x x x f y y -¢=-,又13110300,bx ax y bx ax y +=+=,所以))(3()(0120030131x x b ax bx ax bx ax -+=+-+,整理得:0)2()(10210=+-x x x x ,解得,10x x =或210x x -=.综上所述,当点M 是对称中心即01=x 时,过点M 作曲线的切线切点是惟一的,且为M ,故只有一条切线;当点M 不是对称中心即01¹x 时,过点M 作曲线的切线可产生两个不同的切点,故必有两条切线,其中一条就是以M 为切点(亦即曲线在点M 处)的切线. 由此可见,不仅切线与曲线的公共点可以多于一个,而且过曲线上点的切线也不一定惟一【例2】(2024届福建省泉州市高中毕业班5月适应性练习)已知函数()()32220f x ax x x a a =--+³.(1)当1a =时,若直线3y x b =-+与曲线()y f x =相切,求b ;(2)若直线22y x =--与曲线()y f x =恰有两个公共点,求a .【解析】(1)当1a =时,()32221f x x x x =--+,()2342f x x x ¢=--,因为直线3y x b =-+与曲线()y f x =相切,设切点为()00,x y ,则切线斜率()2000342k f x x x ¢==--,可得2000032000034233221x x y x by x x x ì--=-ï=-+íï=--+î,解得00121x y b =ìï=-íï=î或00134273127x y b ì=ïïï=íïï=ïî,所以1b =或3127b =.(2)因为直线22y x =--与曲线()y f x =恰有两个公共点,所以方程322222ax x x a x --+=--,即方程()()321210a x x +--=有两个不等实根,因为=1x -是方程()()321210a x x +--=的一个根;当1x ¹-时,方程可化为()2220ax a x a -+++=(*),依题意,方程(*)有不等于1-的唯一根,因为0a ³,若0a =,则(*)即220x -+=,1x =,满足条件;若0a >,则由()()22202420a a a a a a ++++¹ìïí=+-+=ïîV ,解得:23a =.综上所述,0a =或23a =.【例3】(2024届江苏省南通市高三上学期期初质量监测)已知函数()()320f x ax bx cx a =++>的极小值为2-,其导函数()f x ¢的图象经过()1,0A -,()10B ,两点.(1)求()f x 的解析式;(2)若曲线()y f x =恰有三条过点()1,P m 的切线,求实数m 的取值范围.【解析】(1)()232f x ax bx c ¢=++,因为0a >,且()f x ¢的图象经过()1,0A -,()10B ,两点.所以当(),1x Î-¥-时,()0f x ¢>,()f x 单调递增;当()1,1x Î-时,()0f x ¢<,()f x 单调递减;当()1,x Î+¥时,()0f x ¢>,()f x 单调递增.所以()f x 在1x =处取得极小值,所以()12f a b c =++=-,又因为()10f ¢-=,()10f ¢=,所以320a b c -+=,320a b c ++=,解方程组3203202a b c a b c a b c -+=ìï++=íï++=-î得1a =,0b =,3c =-,所以()33f x x x =-.(2)设切点为()00,x y ,则30003y x x =-,因为()233f x x ¢=-,所以()20033f x x ¢=-,所以切线方程为()()()320000333y x x x x x --=--,将()1,P m 代入上式,得32002330x x m -++=.因为曲线()y f x =恰有三条过点()1,P m 的切线,所以方程322330x x m -++=有三个不同实数解.记()32233g x x x m =-++,则导函数()()26661g x x x x x ¢=-=-,令()0g x ¢=,得0x =或1.列表:x(),0¥-0()0,11()1,+¥()g x ¢+0-+()g x ↗极大↘极小↗所以()g x 的极大值为()03g m =+,()g x 的极小值为()12g m =+,所以()()0010g g ì>ïí<ïî,解得32m -<<-.故m 的取值范围是()3,2--.(三)三次函数的极值三次函数()f x 的极值点就是二次函数()f x ¢的零点,所以与三次函数极值有关的问题常借助“三个二次”的关系求解.【例4】(2024届山东省实验中学高三二模)已知函数()()2()(,,)f x x a x b a b a b =--Î<R .(1)当1,2a b ==时,求曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线方程;(2)设12,x x 是()f x 的两个极值点,3x 是()f x 的一个零点,且3132,x x x x ¹¹.是否存在实数4x ,使得1234,,,x x x x 按某种顺序排列后构成等差数列?若存在,求4x ;若不存在,说明理由.【解析】(1)当1,2a b ==时,()()2(1)2f x x x =--,则()()()()()()22121135f x x x x x x ¢=--+-=--,故()21f ¢=,又()20f =,所以曲线()y f x =在点()2,0处的切线方程为2y x =-;(2)()()()222()()33a b f x x a x b x a x a x +æö¢=--+-=--ç÷èø,由于a b <,故23a ba +<,令()0f x ¢>,解得x a <或23a b x +>;令()0f x ¢<,解得23a ba x +<<;可知()y f x =在2,3ab a +æöç÷èø内单调递减,在()2,,,3a b a +æö-¥+¥ç÷èø内单调递增,所以()f x 的两个极值点为2,3a b x a x +==,不妨设122,3a bx a x +==,因为3132,x x x x ¹¹,且3x 是()f x 的一个零点,故3x b =.又因为22233a b a b a b ++æö-=-ç÷èø,故4122233a b a b x a ++æö=+=ç÷èø,此时22,,,33a b a ba b ++依次成等差数列,所以存在实数4x 满足题意,且423a bx +=.(四)三次函数的零点1.若三次函数()f x 没有极值点,则()f x 有1个零点;2. 三次函数()f x 有2个极值点12,,x x ,则()()120f x f x >时()f x 有1个零点;()()120f x f x =时()f x 有2个零点;()()120f x f x <时()f x 有3个零点.【例5】(2023届江西省赣抚吉十一校高三第一次联考)已知函数322()432f x x mx m x =--+,其中0m ³.(1)若()f x 的极小值为-16,求m ;(2)讨论()f x 的零点个数.【解析】(1)由题得22()383(3)(3)f x x mx m x m x m ¢=--=-+,其中0m ³,当0m =时,()0f x ¢³,()f x 单调递增,()f x 无极值;当0m >时,令()0f x ¢>,解得3m x <-或3x m >;令()0f x ¢<,解得33mx m -<<,所以()f x 的单调递减区间为,33m m æö-ç÷èø,单调递增区间为,3m æö-¥-ç÷èø,()3,m +¥,所以当3x m =时,()f x 取得极小值()33218f m m =-,所以321816m -=-,解得1m =.(2)由(1)知当0m >时,()f x 的极小值为()33218f m m =-,()f x 的极大值为31420327m f m æö-=+>ç÷èø,当32180m -<,即m >时,()f x 有三个零点,如图①曲线 ;当32180m -=,即m =,()f x 有两个零点,如图②曲线;当32180m ->,即0<,()f x 有一个零点,如图③曲线;当0m =时,()32f x x =+,易知()f x 有一个零点. 综上,当0m £<()f x 有一个零点;当m ,()f x 有两个零点;当m >,()f x 有三个零点.(五)三次函数图象的对称性三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++¹的图象有六种,如图:10010200200f x ()x10010200200f x ()x100102000200f x ()x对函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++¹,原函数的极值点与单调性与导函数的正负有关,所以容易发现导函数中的参数当a 为正时,原函数的图象应为上图中的(1)、(3)、(5、(4)、(6)三种情况.当0D >时,二次方程()0f x ¢=有两相异实根1x ,故函数()f x 存在两个极值点,图象为上图中的(3)、(4,且在根的两边()f x ¢的符号相同,这时函数()f x 只存在驻点1)、(2)两种,当0D <时;方程()0f x ¢=无实根,()f x ¢)两种.仔细观察图象,我们还不难发现三次函数是中心对称曲线,这一点可以得到进一步的验证:设n x m f x m f 2)()(=++-,得n d x m c x m b x m a d x m c x m b x m a 2])()()([])()()([2323=++++++++-+-+-整理得,n d mc bm am x b ma 2)2222()26(232=+++++.据多项式恒等对应系数相等,可得ab m 3-=且d mc bm am n +++=23,从而三次函数是中心对称曲线,且由)(m f n =知其对称中心))(,(m f m 仍然在曲线上.而abm 3-=是否具有特殊的意义?对函数)(x f 进行两次求导,b ax x f 26)(+=¢¢再令等于0,得abx 3-=,恰好是对称中心的横坐标,这可不是巧合,因为满足0)(=¢¢m f 的m 正是函数拐点的横坐标,这一性质刚好与图象吻合.【例6】对于三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++¹,给出定义:设()f x ¢是函数()y f x =的导数,()f x ¢¢是()f x ¢的导数,若方程()0f x ¢¢=有实数解0x ,则称点00(,())x f x 为函数()y f x =的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若32115()33212f x x x x =-+-,请你根据这一发现.(1)求函数()f x 的对称中心;(2)计算122020()(()()20212021202120213f f f f +++×××+.【解析】(1)2()3,()21f x x x f x x ¢¢¢=-+\=-Q ,令()0f x ¢¢=,即210x -=,解得12x =,321111115()(()3123222212f \=´-´+´-=,由题中给出的结论,可知函数()f x 的对称中心为1(,1)2.(2)由(1)知函数32115()33212f x x x x =-+-的对称中心为1(,1)2,所以11()()222f x f x ++-=,即()(1)2f x f x +-=,故120202201920201()()2,(()2,(()2202120212021202120212021f f f f f f +=+=×××+=,所以1220201()()((220202020202120212021202312f f f f +++×××+=´´=. (六)三次函数与韦达定理的交汇由于三次函数的导数是二次函数,而二次函数常与韦达定理交汇,故有时可以用定理交汇处理三次函数问题【例7】设21,x x 是函数)0(23)(223>-+=a x a xb x a x f 的两个极值点,且2||||21=+x x(1)求a 的取值范围; (2)求证:934||£b .【解析】(1)22')(a bx ax x f -+=,'12,()0x x f x =是的两个实根,又a >0a bx x a x x -=+<-=2121,0,a ab x x x x 4||||||222121+=-=+由2||||21=+x x 得22232244444(1)b a b a a a a a +==-=-,即1002£<\³a b Q (2)设,44)(322a a a gb -==则)32(4128)(2'a a a a a g -=-=22()(0)(1)33g a 在,在单调递增,在,上单调递增max 216[()](327g a g ==,934£\b 【例8】(2024年2月第二届“鱼塘杯”高考适应性练习)对三次函数()32,0f x ax bx cx d a =+++¹,如果其存在三个实根123,,x x x ,则有123122331123,,b c dx x x x x x x x x x x x a a a++=-++==-.称为三次方程根与系数关系.(1)对三次函数()32f x ax bx cx d =+++,设()()g x f x =¢,存在0x ÎR ,满足()()()0000f x g x g x =¹¢=.证明:存在10x x ¹,使得()()()210f x a x x x x =--;(2)称()f x 是[],m M 上的广义正弦函数当且仅当()f x 存在极值点()12,,x x m M Î,使得()(){}()(){}12,,f x f x f m f M =.在平面直角坐标系xOy 中,(),A a b 是第一象限上一点,设()()()2,()4bf x x a xg x x a x b x =-+=--.已知()g x 在()0,a 上有两根03x x <.(i )证明:()f x 在()0,¥+上存在两个极值点的充要条件是327a b >;(ii )求点A 组成的点集,满足()f x 是[]03,x x 上的广义正弦函数.【解析】(1)因为()00f x =,所以不妨设()()()()()012,0f x a x x x x x x a =---¹,所以()()()()()()()()()010212,0g x f x a x x x x a x x x x a x x x x a ¢==--+--+--¹,因为()()000g x g x =¢¹,所以()()()()()0001020,0g x f x a x x x x a ¢==--=¹,所以不妨取02x x =满足题意,且此时必有10x x ¹,否则若0x x =,则有()()30f x a x x =-,()()()203g x f x a x x ¢==-,()()06g x a x x ¢=-,而此时()()00060g x a x x ¢=-=与已知()()000g x g x =¢¹矛盾,综上所述,存在10x x ¹,使得()()()210f x a x x x x =--.(2)(i )(),A a b 是第一象限上一点,所以0,0a b >>,因为()()b f x x a x x =-+,所以()()32222,0,0b x ax b f x a x a b x x-+-¢=--=>>,设()322h x x ax b =-+-,则()00h b =-<,而x ®-¥时,()h x ®+¥,x ®+¥时,()h x ®-¥,所以()3220h x x ax b =-+-=存在负根,因为()f x 在()0,¥+上存在两个极值点,等价于方程()3220x ax bf x x -+-¢==在()0,¥+上有两个根,等价于方程()3220h x x ax b =-+-=在()0,¥+上存在两个根,注意到三次方程最多有3个根,所以方程()3220h x x ax b =-+-=有一个负根,两个不同的正根,而()262h x x ax ¢=-+,当03a x <<时,()2620h x x ax ¢=-+>,()h x 单调递增,当3a x >时,()2620h x x ax ¢=-+<,()h x 单调递减,所以当且仅当33320327927a a a a h b b æö=-+-=->ç÷èø,即当且仅当327a b >,综上所述,命题(i )得证;(ii )容易验证,327a b >时,()0g x =也恰好有两个正根03,x x ,此时:由于对0x >来说,()0f x ¢=等价于3220x ax b -+=,()0g x =等价于()240x a x b --=,所以对0x >,如果()0g x =,那么()()()32202444a x a a x x a x a x f b b -----æö¢=-+=+=ç÷èø,这意味着3012,22a x a x x x --==,然后,对两个不相等的正数()()()(),,b u v f u f v u v a u v uv éù-=--+-êúëû,所以()()f u f v =当且仅当bu v a uv++=,那么如果1t x =或2x ,就有02a t x -=或3x ,故()()2f t g a t ¢=-,此时()()()()()()2322222222b t a t b b t at bt a t a t a a a t a t t a t t a t t a t ---++-+=-+=+=+=----,所以()()2f t f a t =-,这意味着()()()()0213,f x f x f x f x ==,最后,由于()()322m x h x x ax b =-=-+有一个极值点3a x =,所以12,x x 都不等于3a (12,x x 是不相等的正零点,同时该方程还有另一个负零点,但3a只要是根就是二重的,所以3a不可能是根),这就说明1302,x x x x ¹¹,结合()f x 的单调性以及()()()()0213,f x f x f x f x ==,必有0123x x x x <<<,所以此时()f x 一定是广义正弦函数,综上所述,满足题意的(){}3,|27A a b ab =>.【例1】(2024届福建省泉州市高三5月适应性练习)已知函数()()32220f x ax x x a a =--+³.(1)当1a =时,若直线3y x b =-+与曲线()y f x =相切,求b ;(2)若直线22y x =--与曲线()y f x =恰有两个公共点,求a .【解析】(1)当1a =时,()32221f x x x x =--+,()2342f x x x ¢=--,因为直线3y x b =-+与曲线()y f x =相切,设切点为()00,x y ,则切线斜率()2000342k f x x x ¢==--,可得2000032000034233221x x y x by x x x ì--=-ï=-+íï=--+î,解得00121x y b =ìï=-íï=î或00134273127x y b ì=ïïï=íïï=ïî,所以1b =或3127b =.(2)因为直线22y x =--与曲线()y f x =恰有两个公共点,所以方程322222ax x x a x --+=--,即方程()()321210a x x +--=有两个不等实根,因为=1x -是方程()()321210a x x +--=的一个根;当1x ¹-时,方程可化为()2220ax a x a -+++=(*),依题意,方程(*)有不等于1-的唯一根,因为0a ³,若0a =,则(*)即220x -+=,1x =,满足条件;若0a >,则由()()22202420a a a a a a ++++¹ìïí=+-+=ïîV ,解得:23a =.综上所述,0a =或23a =.【例2】(2024届福建省泉州第五中学高考热身测试)已知函数()32,f x x ax a =-+ÎR .(1)若2x =-是函数()f x 的极值点,求a 的值,并求其单调区间;(2)若函数()f x 在1,33éùêúëû上仅有2个零点,求a 的取值范围.【解析】(1)()23f x x a =¢-,()2120f a =¢--=,得12a =,当12a =时,()23120f x x ¢=-=,得2x =-或2x =,()(),,x f x f x ¢的变化情况如下表所示,x(),2¥--2-()2,2-2()2,¥+()f x +0-+()f x ¢增区间极大值18减区间极小值14-增区间所以函数()f x 的增区间是(),2¥--和()2,¥+,减区间是()2,2-;(2)令()320f x x ax =-+=,1,33x éùÎêúëû,得3222x a x x x+==+,令()22g x x x =+,1,33x éùÎêúëû,()()32221220x g x x x x-=-==¢,得1x =,如下表,x131,13æöç÷èø1()1,33()g x ¢-0+()g x 559减区间极小值3增区间293因为函数()f x 在1,33éùêúëû上仅有2个零点,即y a =与()y g x =有2个交点,如图:即5539a <£.【例3】(2024届陕西省铜川市高三下学期模拟)已知函数()()322312R h x x x x m m =+-+Î的一个极值为2-.(1)求实数m 的值;(2)若函数()h x 在区间3,2k éùêúëû上的最大值为18,求实数k 与m 的值.【解析】(1)由()()322312R h x x x x m m =+-+Î,得()()()26612621h x x x x x ¢=+-=+-,令()0h x ¢=,得2x =-或1x =;令()0h x ¢<,得2<<1x -;令()0h x ¢>,得<2x -或1x >.所以函数()h x 有两个极值()2h -和()1h .若()22h -=-,得()322(2)3(2)1222m ´-+´--´-+=-,解得22m =-;若()12h =-,得3221311212m ´+´-´+=-,解得5m =.综上,实数m 的值为-22或5.(2)由(1)得,()(),h x h x ¢在区间3,2æù-¥çúèû的变化情况如下表所示:x(),2-¥-2-()2,1-131,2æöç÷èø32()h x ¢+-+()h x Z 极大值20m +]极小值7m -Z92m -由表可知,①当312k £<时,函数()h x 在区间3,2k éùêëû上单调递增,所以最大值为3922h m æö=-ç÷èø,其值为253-或12,不符合题意;②当2k =-时,函数()h x 在()2,1-上单调递减,在31,2æöç÷èø上单调递增,因为()220h m -=+,3922h m æö=-ç÷èø,()322h h æö>ç÷èø,所以()h x 在3,2k éùêúëû上的最大值为()220h m -=+,其值为2-或25,不符合题意;③当2k <-时,函数()h x 在(),2k -上单调递增,在()2,1-上单调递减,在31,2æöç÷èø上单调递增,因为()220h m -=+,3922h m æö=-ç÷èø,()322h h æö>ç÷èø,所以()h x 在3,2k éùêúëû上的最大值为()220h m -=+,其值为2-或25,不符合题意;④当21k -<<时,()h x 在(),1k 上单调递减,在31,2æöç÷èø上单调递增,若()h x 在区间3,2k éùêúëû上的最大值为3922h m æö=-ç÷èø,其值为12或253-,不符合题意,又因为若22m =-,则()2202h m -=+=-.那么,函数()h x 在区间3,2k éùêúëû上的最大值只可能小于-2,不合题意,所以要使函数()h x 在区间3,2k éùêúëû上的最大值为18,必须使()32231218h k k k k m =+-+=,且5m =,即()322312518h k k k k =+-+=.所以322312130k k k +--=,所以3222213130k k k k k +++--=.所以()()()22111310kk k k k +++-+=,所以()()221310k k k +-+=.所以22130k k +-=或10k +=,所以k =10k +=.因为21k -<<,所以k =舍去.综上,实数k 的值为1,m -的值为5.【例4】(2023届江苏省徐州市睢宁县高三下学期5月模拟)已知函数32()2f x x mx =-+,R m Î,且()|()|g x f x =在(0,2)x Î上的极大值为1.(1)求实数m 的值;(2)若()b f a =,()c f b =,()a f c =,求,,a b c 的值.【解析】(1)2()|2|g x x x m =-,02x ££,① 0m £时,32()2g x x mx =-,∴2()620g x x mx ¢=-≥,无极值.② 4m ³时,32()2g x x mx =-+,∴()2(3)g x x m x ¢=-,当23m³,即6m ³时,()0g x ¢³,无极大值;当46m £<时,3m x <时,()0g x ¢>;23mx <<时,()0g x ¢<,∴()g x 在3m x =处取极大值,即3(1327m m g ==,∴3m =,舍去.③04m <<时,()32322,022,22m x mx x g x m x mx x ì-+££ïï=íï-<£ïî,∴()()()23,0223,22m x m x x g x m x x m x ì-££ïï=íï-<£î¢ï,03m x <<时,()0g x ¢>;32m m x <<时,()0g x ¢<;22mx <<时,()0g x ¢>.∴()g x 在3m x =处取极大值3127m =,∴3m =符合题意.综上,3m =.(2)由(1)可知,32()23f x x x =-+,()2()6661f x x x x x =-+=-+¢,令()0f x ¢>可得10x -<<,令()0f x ¢<可得1x >或0x <,如图所示.① 当0a <时,()0b f a =>,当302b <≤时,0()1c f b <=≤,则()0a f c =>,矛盾;当32b >时,()0c f b =<,∴()0a f c =>,矛盾.② 当0a =时,符合题意.③ 当102a <<时,102x <<时,()f x x <,∴10()2b f a a <=<<,则10()2c f b b <=<<,10()2a f c c <=<<,∴a cb a <<<,矛盾.④ 当12a =时,符合题意.⑤ 当112a <<时,112x <<时,()f x x >,∴11()2b f a a >=>>,则11()2c f b b >=>>,11()2a f c c >=>>,∴a cb a >>>,矛盾.⑥ 当1a =时,符合题意.⑦ 当312a <£时,0()1b f a =<≤,则0()1c f b =<≤,∴()1a f c =<,与1a >矛盾.⑧ 当32a >时,()0b f a =<,()0c f b =>,∴()1a f c =≤,与32a >矛盾.综上,0abc ===,或12a b c ===,或1a b c ===.【例5】(2023届重庆市第十一中学校高三上学期11月质量检测)已知函数()3233f x x x ax =-++,()f x 在1x 处取极大值,在2x 处取极小值.(1)若0a =,求函数()f x 的单调区间;(2)在方程()()1f x f x =的解中,较大的一个记为3x ,在方程()()2f x f x =的解中,较小的一个记为4x ,证明:4132x x x x --为定值.【解析】(1)当0a =时,()3233f x x x =-+,定义域为R,()236f x x x ¢=-,当()0f x ¢>时,2x >或0x <;当()0f x ¢<时,02x <<;即函数()f x 的单调增区间为(),0¥-,()2,+¥;单调减区间为(0,2).(2)由()236f x x x a ¢=-+,根据题意,得2360x x a -+=的两根为12,x x ,且12x x <,即36120a D =->,得3a <,122x x +=,所以121x x <<,因为()()1f x f x =,则32321113333x x ax x x ax -++=-++,可知323211133x x ax x x ax -+=-+,因为()10f x ¢=,即21163a x x =-,即()()()()233222211111111133323230x x x x ax ax x x x x x x x x x x x éù-+-+-=-+--+=-+-=ëû,可知3132x x =-,同理,由()()2f x f x =,可知()()()()233222222222222233323230x x x x ax ax x x x x x x x x x x x éù-+-+-=-+--+=-+-=ëû;得到4232x x =-,所以()1412123212111232113211x x x x x x x x x x x x ------====------.【例6】已知函数3211()(0)32f x ax bx cx a =++>.(1)若函数()f x 有三个零点分别为1x ,2x ,3x ,且1233x x x ++=-,129x x =-,求函数()f x 的单调区间;(2)若1(1)2f a ¢=-,322a c b >>,证明:函数()f x 在区间(0,2)内一定有极值点;(3)在(2)的条件下,若函数()f x求ba的取值范围.【解析】(1)因为函数3221111()()(0)3232f x ax bx cx x ax bx c a =++=++>,又1233x x x ++=-,129x x =-,则30x =,123x x +=-,129x x =-因为12,x x 是方程211032ax bx c ++=的两根,则332b a -=-,39c a =-,得2ba=,3c a =-,所以222()()(23)(1)(3)b c f x ax bx c a x x a x x a x x aa¢=++=++=+-=-+.令()0f x ¢=解得:1x =,3x =-当()0f x ¢>时,3x <-或1x >,当()0f x ¢<时,31x -<<,故()f x 的单调递减区间是(3,1)-,单调递增区间是(,3)-¥-,(1,)+¥.(2)因为2()f x ax bx c ¢=++,1(1)2f a ¢=-,所以12a b c a ++=-,即3220a b c ++=.又0a >,322a c b >>,所以30a >,20b <,即0a >.0b <.于是1(1)02f a ¢=-<,(0)f c ¢=, (2)424(32)f a b c a a c c a c ¢=++=-++=-.①当0c >时,因为(0)0f c ¢=>,1(1)02f a ¢=-<,而()f x ¢在区间(0,1)内连续,则()f x ¢在区间(0,1)内至少有一个零点,设为x m =,则在(0,)x m Î,()0f x ¢>,()f x 单调递增,在(,1)x m Î,()0f x ¢<,()f x 单调递减,故函数()f x 在区间(0,1)内有极大值点x m =; ②当0c £时,因为1(1)02f a ¢=-<, (2)0f a c ¢=->,则()f x ¢在区间(1,2)内至少有一零点.设为x n =,则在(1,)x n Î,()0f x ¢<,()f x 单调递减,在(,2)x n Î,()0f x ¢>,()f x 单调递增,故函数()f x 在区间(1,2)内有极小值点.综上得函数()f x 在区间(0,2)内一定有极值点.(3)设m ,n 是函数的两个极值点,则m ,n 也是导函数2()0f x ax bx c ¢=++=的两个零点,由(2)得3220a b c ++=,则b m n a +=-,32c bmn a a ==--.所以||m n -=由已知³,则两边平方得2(2)23b a ++³,得出21b a +³,或21b a +£-,即1b a ³-,或3ba£-,又232c a b =--,322a c b >>,所以3322a a b b >-->,即334a b a -<<-.因为0a >,所以334b a -<<-.综上分析,b a的取值范围是[1-,3)4-.1.(2024届江苏省连云港市高三下学期4月阶段测试)已知函数()32123f x x x mx n =-++在1x =时取得极值.(1)求实数m 的值;(2)存在[]2,4x Î,使得()2f x n >成立,求实数n 的取值范围.2.设函数()()()31f x x ax b x =---ÎR ,其中,a b 为实常数.(1)若3a =,求()f x 的单调区间;(2)若()f x 存在极值点0x ,且()()10f x f x =其中10x x ¹.求证:1023x x +=;3.(2024届海南省琼中县高三上学期9月全真模拟)已知函数()()24f x x x m =-,0m >.(1)当4m =时,求()f x 在[]1,1-上的值域;(2)若()f x 的极小值为2-,求m 的值.4.(2024届贵州省贵阳第一中学高三上学期适应性月考)已知函数()323f x x x =-.(1)求函数()y f x =在0x =处的切线方程;(2)若过点()1,P t -存在3条直线与曲线()y f x =相切,求t 的取值范围;(3)请问过点()0,0A ,()1,1B --,()1,3C -,()1,1D -,()1,2E -分别存在几条直线与曲线()y f x =相切?(请直接写出结论,不需要证明)5. (2024届内蒙古包头市高三上学期调研)已知函数3219()32f x x ax x =-++.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()()F x f x x =-有2个零点,求a 的值.(注:()3322()x a x a x ax a -=-++)6.(2024届江苏省南通市模拟预测)设0a >,函数3()21f x ax x =-+.(1)当1a =时,求过点(0,1)-且与曲线()y f x =相切的直线方程:(2)12,x x 是函数()f x 的两个极值点,证明:()()12f x f x +为定值.7.已知曲线()33f x x x l =-+在点()()A m f m ,处的切线与曲线的另外一个交点为B P ,为线段A B 的中点,O 为坐标原点.(1)求()f x 的极小值并讨论()f x 的奇偶性.(2)直线OP 的斜率记为k ,若()0,2m "Î,18k ³,求证:7l £-.8.设函数()321132f x x x ax =-+,a ÎR .(1)若2x =是()f x 的极值点,求a 的值,并讨论()f x 的单调性.(2)已知函数()()21223g x f x ax =-+,若()g x 在区间()0,1内有零点,求a 的取值范围.(3)设()f x 有两个极值点1x ,2x ,试讨论过两点()()11,x f x ,()()22,x f x 的直线能否过点()1,1,若能,求a 的值;若不能,说明理由.9.已知函数()314f x x ax =++,()ln g x x =-,用{}min ,m n 表示m ,n 中的最小值,设函数()()(){}()min ,0h x f x g x x =>,讨论()h x 零点的个数.10.(2024届青海省部分学校高三下学期联考)已知函数()()3211132f x x mx m x =+-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有3个不同的零点,求m 的取值范围.11.(2023届上海市嘉定区高三三模)已知函数32()(R)f x x bx cx b c =++Î、,其导函数为()f x ¢,(1)若函数()f x 有三个零点123x x x 、、,且123133,9x x x x x ++==-,试比较(3)(0)f f -与3(2)f ¢的大小.(2)若(1)2f ¢=-,试判断()f x 在区间(0,2)上是否存在极值点,并说明理由.(3)在(1)的条件下,对任意的,R m n Î,总存在[0,3]x Î使得|()|f x mx n t ++³成立,求实数t 的最大值.12.设函数()3213f x x a x b =-+,其中a ,b 为常数.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若函数()f x 有且仅有3个零点,求3b a 的取值范围.13.(2024届湖南省岳阳市高三教学质量监测三)已知ABC V 的三个角,,A B C 的对边分别为,,a bc 且2c b =,点D 在边BC 上,AD 是BAC Ð的角平分线,设AD kAC =(其中k 为正实数).(1)求实数k 的取值范围;(2)设函数325()22b f x bx cx =-+-①当k =时,求函数()f x 的极小值;②设0x 是()f x 的最大零点,试比较0x 与1的大小.。
三次函数性质总结
三次函数性质的研究我们已经学习了一次函数,知道图象是单一递加或单一递减,在整个定义域上不存在最大值与最小值,在某一区间获得最大值与最小值.那么,是什么决定函数的单一性呢?利用已学过的知识得出:当k>0时函数单一递加;当k<0时函数单一递加;b决定函数与y轴订交的地点.此中运用的许多的一次函数不等式性质是: fx 0在[m,n]上恒建立的充要条件fm 0fn 0接着,我们相同学习了二次函数,图象大概以下:图1 图2利用已学知识概括得出:当时(如图1),在对称轴的左边单一递减、右边单一递加,对称轴上获得最小值;当时(图2),在对称轴的左边单一递加、右边单一递减,对称轴上获得最大值.在某一区间获得最大值与最小值.此中a决定函数的张口方向, a、b同时决定对称轴,c决定函数与y轴订交的地点.总结:一次函数只有一个单一性,二次函数有两个单一性,那么三次函数能否就有三个单一性呢?1三次函数专题一、定义:定义1、形如y ax3bx2cx d(a 0)的函数,称为“三次函数”(从函数分析式的构造上命名)。
定义2、三次函数的导数y 3ax2 2bx c(a 0),把4b212ac叫做三次函数导函数的鉴别式。
因为三次函数的导函数是二次函数,而二次函数是高中数学中的重要内容,所以三次函数的问题,已经成为高考命题的一个新的热门和亮点。
特别是文科。
系列研究1:从最简单的三次函数yx3开始y反省1:三次函数y x31的有关性质呢?反省2:三次函数y x 3Ox 1的有关性质呢?反省3:三次函数y x31的有关性质呢?1(2012天津理)(4)函数f ()2xx32在区间(0,1)内的零点个数是B x(A)0(B)1(C)2(D)3系列研究2:研究一般三次函数f(x)ax3bx2cxd(a0)的性质:先求导f(x)3ax22bx c(a0)1.单一性:(1)若△(2b)212ac0,此时函数f(x)在R上是增函数;(2)若△(2b)212ac0,令f(x)3ax22bx c0两根为x1,x2且x1x2,则f(x)在(,x1),(x2)上单一递加,在(x1,x2)上单一递减。
高考中的导数考点解析
,
பைடு நூலகம்
故 fx 在 ( ∞, a / () 一 —— ̄ a _ _V
一
2
_
3)
、
( a / ——3 a _+ V
一
2
_
3
,
+ 上单 调递增 , ∞)
在 ( a  ̄ a2 —- / -
-
—
3
-
a  ̄a 3 ) 单 调 递 减 +/ 上
-
—
2
。 —
。
3
3
( ) 由 ( , ) I I 一 一 C(
华
,+2埔 Tv3 -/ aa  ̄ -
墨
高 考 中 的 导 数 考 点 解 析
蔡 紫燕
( 南 省 玉溪 第 一 中学 , 云 云南 玉 溪
摘 要 :导 数 作 为 研 究 函 数 及 其 性 质 的 重要 工 具 、 中 高 和 大 学数 学知 识 之 间 的 衔 接 , 0 0 进 入 高考 试 卷 以 来 , 自2 0 年 成 为 了每 年 必 考 内容 之 一 。 查 点 旨在 体 现 导 数 的 工具 性 作 用 , 考 以 及 其 在 解 决 函数 相 关 问题 时候 的 简捷 、 便 、 速 的 特 征 。 方 快 本 文作 者 结 合 《 标 》 导 数 教 学 的 要 求 、 两年 高 考 中 的 导 课 对 近 数 考题 和 自己的 实际 教 学 经 验 .简 单 分 析 高 考 中的 导 数 常 考 点, 以便 师 生在 平 时 的教 学和 高考 复 习 中准 确 把 握 重 点 , 效 有 突破 难 点 。 关键词 : 高考 导 数 考 点 解释
630 ) 5 10
例 2(8 国卷 I已 知 函数 fx = a x 1a . 全 0 ) ( )x+ x+ + , ∈R。 () I讨
2025年高考数学一轮复习课件第三章一元函数的导数及其应用-专题突破5三次函数的图象与性质
(2)由题意,知关于的方程 = 3 2 − 1 − 2 3 ,即 = −2 3 + 3 2 − > 0
有三个不等实根.
令 = −2 3 + 3 2 − ,则′ = −6 − .
易知 在 −∞, 0 上单调递减,在 0, 上单调递增,在 , +∞ 上单调递减,
−24.
当 = −1时,函数 取得极大值,为 −1 = −1
3
− 3 × −1
2
− 9 × −1 + 3 = 8.
返回至目录
又 5 = 53 − 3 × 52 − 9 × 5 + 3 = 8,所以函数 的最大值为 5 = −1 = 8.
作函数 在[−2,5]上的大致图象如图所示.
第三章 一元函数的导数及其应用
专题突破5 三次函数的图象与性质
核心考点
课时作业
三次函数问题,既是高考常考问题,也是研究导数相关零点、切线及不等式等问
题的基础.设三次函数 = 3 + 2 + + ≠ 0 ,则′ = 3 2 + 2 + ,
记Δ = 4 2 − 12 = 4 2 − 3 ,并设1 ,2 是方程′ = 0的根,且1 < 2 .以下
因为 = + ,所以 的图象是 的图象向上或向下平移得到的,故A不
符合.故选B.
返回至目录
【点拨】当三次函数有两个极值点 Δ > 0 时,若 > 0,则三次函数的图象形状为
“N字形式”;若 < 0,则三次函数的图象形状为“反N字形”.
返回至目录
变式1 (2021年全国乙卷)设 ≠ 0,若 = 为函数 = ( − )2 − 的极大
三次函数的单调性与极值问题
三次函数的单调性与极值问题四川省内江市第十二中学 雷华 (邮编:641106)电话:0832--2802488以函数为载体,以导数为工具,以考查函数性质和导数极值理论、单调性质、 几何意义及应用是近年高考导数与函数交汇试题的特点和趋向。
其中三次函数问题在高考试卷(特别是文科)里经常出现,其原因是三次函数的导数是二次函数,而二次函数是高中的重要内容,并且可综合考查导数、函数、方程、不等式等知识。
下面就对三次函数的单调性、极值问题进行分析,希望对同学们提升解题能力有所帮助和启示。
一、三次函数的单调性问题1、设三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++>,则2()32f x ax bx c '=++是二次函数,原函数的单调性与导函数的正负有关,易知导函数中的判别式∆=224124(3)b ac b ac -=-的符号起决定性作用。
(1)若∆>0,即23b ac ->0时,方程()f x '=0有两根,设为1x ,2x (其中1x =a ac b b 332---,2x =a ac b b 332-+-),根据导函数的图象得:当x<1x 或x>2x 时,()f x '>0,因此()f x 在(-∞,1x )和(2x ,+∞)上为增函数;当1x <x <2x 时,()f x '<0,因此()f x 在(1x ,2x )上为减函数。
(2)若∆≤0时,即23b ac -≤0,则()f x '≥0在R 上恒成立,因此()f x 在R 上为增函数。
2、由上述推导,较易得到:当a<0时,三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++<①若23b ac ->0,则()f x 在(-∞,1x )和(2x ,+∞)上为减函数,在(1x ,2x )上为增函数。
②若23b ac -≤0时,则()f x 在(-∞,+∞)上为减函数3、由三次函数的单调性,根据a 和∆的不同情况三次函数图象分别为:二、三次函数的极值问题结合三次函数的图象和单调性可得:当0∆>时,二次方程()0f x '=有两相异实根12,x x ,且在12,x x 的两边()f x '的符号相反,故函数()f x 存在两个极值点,图象为上图中的(2)、(4)两种;当0∆=时,二次方程()0f x '=有两相等实根,且在根的两边()f x '的符号相同,这时函数()f x 只存在驻点(但不是极值点);当0∆<时;方程()0f x '=无实根,()f x '的值恒为正(或负),函数的图象为上图中的(1)、(3)两种。
三次函数的图像和性质
导数是新课标下高考的必考内容之一,利用导数研究函数的 性质,主要是利用导数求函数的单调区间、极值和最值等,这 些年来也是高考的重点.考纲的主要要求有:(1)导数的概念及其 意义;(2)导数的运算;(3)导数在研究函数中的应用.其中第(3) 点有两个小点:①了解函数单调性和导数的关系;能利用导数 研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般 不超过三次).②了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件; 会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过 三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一 般不超过三次).括号中的内容:其中多项式函数一般不超过三次. 这提示着我们,如果考与多项式有关的导数问题,多项式函数 中一元三次函数是重点.从近几年各地的高考题来看这一点也是 值得肯定的,特别是文科的高考题.基于导数高考大纲多项式函 数中一元三次函数的重要地位,因此我们有必要着重于对一元 三次函数的图象进行深入的研究,其目的在于通过研究函数
y
f ( x)
y
f / ( x)
o
x
图1
o
图1中函数f ( x)在x R
x
y
严格递增,没有极值点;
y
f ( x)
f / ( x)
图2中函数f ( x)在x R 严格递增,有一拐点x0 ;
o x0 x
图2
o
y
x1
图3
x0
x
y
x1o x2
f ( x)
f / ( x) 图3中函数f ( x)有两个
f ( x) x 3x.
3
4.已知f ( x) ax3 bx 2 3x在x 1处取得极值. (1)求函数f ( x)的解析式. 求实数m的取值范围.
三次函数的单调性与极值问题
三次函数的单调性与极值问题以函数为载体,以导数为工具,以考查函数性质和导数极值理论 单调性质 几何意义及应用是近年高考导数与函数交汇试题的特点和趋向.其中三次函数问题在高考试卷(特别是文科)里经常出现,其原因是三次函数的导数是二次函数,而二次函数是高中的重要内容.可综合考查导数,函数,方程,不等式等知识.下面对三次函数的单调性,极值问题进行分析,希望对同学们提升解题分析有所帮助和启示.一、三次函数的单调性问题设三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++>,则'2()32f x ax bx c =++其判别式∆=224124(3)b ac b ac -=-(1)若∆>0,即23b ac ->0解方程'()0f x =得两根1x ,2x (假设1x <2x )当x<1x 或x>2x 时'()f x >0因此()f x 在(-∞,1x )和(2x ,+∞)上为增函数;当1x <x <2x 时,'()f x <0,因此()f x 在(1x ,2x )上为减函数。
(2)若∆≤0时,即23b ac -≤0,则'()f x ≥0在R 上恒成立,因此()f x 在R 上为增函数,由上述推导,较易得到:三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++<①若23b ac ->0则()f x 在(-∞,1x )和(2x ,+∞)上为减函数,在(1x ,2x )上为增函数。
②若23b ac -≤0时,则()f x 在(-∞,+∞)上为减函数 二.三次函数的图象由三次函数的单调性,可知三次函数的图象分布情况大致如下:三.三次函数的极值问题由上述推导过程知三次函数的极值情况:三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++≠ (1) 若∆=224124(3)b ac b ac -=-≤0,则f(x)在R 上无极值 (2) 若∆>0,则f(x)在R 上有两个极值。
三次函数常见的性质及应用
三次函数常见的性质及应用作者:俞可欣
来源:《中学课程辅导·高考版》2018年第09期
研究三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的重要工具是导数,三次函数的导数是二次函数,因此三次函数问题把高次函数、导数、二次函数三个重要的知识点紧密结合在一起.这種题型完美体现了“在知识网络交汇点处命题”的理念,在高考及模考试题中备受青睐.
题目无穷无尽,但题型屈指可数.因此探究总结三次函数常见的性质,洞察试题编制的母题特征,方能达到“以不变应万变”的理想境界.
一、三次函数常见的性质。
人教版高考总复习一轮数学精品课件 第四章 一元函数的导数及其应用-第四节 三次函数的图象与性质
[, ]上恒成立,可得 ≤ + , + ≥ ⋅ = ,当且仅当 = 时取等号,可
得 ≤ .故选D.
2
3
(2)已知函数 = 3 + 2 + + 在 = − 与 = 1处都取得极值.
①求,的值与函数 的单调区间;
解 = 3 + 2 + + ,′ = 3 2 + 2 + ,由
−
−
> ,
−
< ,
即
−
−
−
−
+ > ,
解得 < −.故选B.
−
−
+
+ < ,
(2)(2023扬州校考)设为实数,函数 = − 3 + 3 + .
①求 的极值.
解 ′ = −3 2 + 3,令′ = 0,得 = −1或 = 1.当 ∈ −∞, −1 时,′ < 0;
− ,
3
−
3
和极小值点三等分,类似地,对极小值也有类似结论.
自测诊断
1.已知三次函数 =
1 3
3
− 4 − 1 2 + 152 − 2 − 7 + 2在上是增函数,
则实数的取值范围是() D
A. < 2或 > 4B.−4 < < −2C.2 < < 4D.2 ≤ ≤ 4
为
1 ,2
1 ,2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。